Palju vaieldakse kofeiini tervisemõjude üle ja selle üle, kas need mõjud on peamiselt positiivsed või negatiivsed. Kofeiini, eriti kohvis, on põhjalikult uuritud, et teha kindlaks, kus see võib olla kasulik ja kus see võib põhjustada soovimatuid mõjusid.
Kofeiin on stimulant. Tervetel täiskasvanutel tähendab see, et kofeiini mõju kipub muutma end erksamaks, vähem uniseks ja kiirendab ajutiselt ainevahetust. Kuid kuna see on stimulant, kaob üks kofeiini mõjudest paar tundi pärast tarbimist. Kui inimene joob terve päeva kohvi või muid kofeiini sisaldavaid jooke, ei tunne ta tõenäoliselt seda meeleolu või erksuse langust. Inimene, kes joob kofeiini sisaldavaid jooke ainult hommikul, võib päeva edenedes tunda end väsinumana.
Mõne inimese jaoks võib kofeiini stimuleeriv toime põhjustada hüplikkust, suurenenud ärritust või halba und. Individuaalne reaktsioon on väga erinev. Mõned inimrühmad peaksid kofeiini täielikult vältima. Tõenäoliselt ei saa kofeiini mõjust kasu need, kellel on südame rütmihäired, kellel on arütmiate tekke tõenäosus või kellel on paanika- või ärevushäired. Tegelikult võib tarbimine neid häireid süvendada.
Teine kofeiini negatiivne mõju on see, et see tekitab kerget sõltuvust. Need, kes tarbivad kofeiini regulaarselt, võivad kofeiinist loobuda, kui nad hoiduvad umbes päeva. Tavaliselt väljendub see kohutava peavalu ja liigse unisusena. Kofeiini ärajätmise kõrvaltoimed kestavad tavaliselt kaks kuni kolm päeva.
Kofeiini ärajätmisest põhjustatud peavalu märkamine ajendas teadlasi uurima kofeiini mõju neile, kellel on püsivad peavalud või migreen. Uuringud näitasid, et kofeiinist on tegelikult palju kasu neile, kellel on migreen või sagedased peavalud. Käsimüügiravimid, nagu Excedrin®, ühendavad aspiriini, kofeiini ja atsetaminofeeni ning arvatakse olevat kõige tõhusamad peavalude ravis. Sageli võtavad migreenihaiged läheneva migreeni esimeste märkide ilmnemisel kofeiinilisandit. Sel viisil on kofeiini mõju kasulik.
Kofeiini mõju on uuritud ka rasedatel naistel. Praegu arvatakse, et mõõdukas kofeiini tarbimine, võib-olla tass kuni kaks tassi kohvi päevas, ei avalda tõenäoliselt mõju kasvavale lapsele. Samuti ei mõjuta see tõenäoliselt viljakust ega põhjusta raseduse katkemist. Mõnda neist uuringutest on kritiseeritud, kuna rasedate naiste populatsioon on muutunud. Naised saavad nüüd tõenäoliselt lapsi hilisemas elus, mis võib mõjutada nii viljakust kui ka raseduse katkemise määra. Nii et arutelu kofeiini mõju üle rasedatele jätkub endiselt.
Kofeiin eritub rinnapiima ja võib mõjutada imetavat last. Liigne kofeiinisisaldus rinnapiimas võib põhjustada ärrituvust või unisust. Tundub, et kofeiini tarbivad emad ei mõjuta teisi lapsi. Enamik lastearste soovitab rinnaga toitvatel emadel juua mitte rohkem kui üks tass kohvi päevas, et vältida kofeiini soovimatuid mõjusid imetavale lapsele.
Kofeiini mõju naistele üldiselt on põhjalikult uuritud, et näha, kas kofeiini tarbimine suurendab teatud vähivormide riski. 1990. aastal jõuti kolmes uuringus järeldusele, et kofeiin ei suurenda rinnavähi riski. 1990. aastatel tehtud täiendavad uuringud jõudsid samuti järeldusele, et munasarjavähi risk kofeiinitarbijatel ei suurene. Kofeiin ei ole näidustatud ka osteoporoosi tekkeks.
Kuna kofeiin on kerge diureetikum, võib kofeiini mõju neile, kes ei tarbi piisavalt vedelikku, põhjustada kerget dehüdratsiooni. Kui inimene joob regulaarselt kofeiini sisaldavaid jooke, tuleks suurendada vee või mahlade tarbimist. Arstid kutsuvad inimesi üles jälgima kofeiini tarbimist eriti kuuma ilmaga või kuuma kliimasse reisides. Kofeiini mõju sellistes tingimustes on tõenäoliselt pigem kahjulik kui kasulik.